图像显示设备和电子装置的制作方法

专利名称：图像显示设备和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像显示设备，其驱动为每个像素排列的、用于显示的发光器件的电流。更具体地，本发明涉及一种所谓的有源矩阵(active matrix) 图像显示设备，其控制诸如有机电致发光(organic electroluminescent)器件 之类的具有在单个像素电路中排列的绝缘栅极场效应晶体管的发光器件上传 送的电流量。另外，本发明涉及在其中装配所述显示设备的电子装置。
背景技术：
在诸如液晶显示器的图像显示设备中，大量液晶像素被排列在矩阵中， 依赖于要显示的图像信息为每个像素控制入射光的发射强度或反射强度，然 后显示图像。这在有机电致发光显示器中是相同的，其中为像素使用有机电 致发光器件，但是有机电致发光器件是与液晶像素不同的自发光器件。由此， 有机电致发光显示装置有比液晶显示器更高的图像可见度，并且不需要背光， 具有诸如高响应速度之类的优点。另外，单个发光器件的亮度等级(灰度)可由在其中传送的电流值控制。有机电致发光显示器与诸如液晶显示器之类 的电压控制显示器有很大的不同，该不同在于有机电致发光显示器是所谓的 电流控制显示器。与液晶显示器类似，有机电致发光显示装置有如简单矩阵(simple matrix ) 模式和有源矩阵模式的驱动模式。前者具有简单结构，但具有难以实现大尺寸和高分辨率的显示器的问题。因此，当前，积极地发展有源矩阵模式显示 器。在此模式中，在单个像素电路内部的发光器件上传送的电流由置于像素 电路内部的有源器件(通常是薄膜晶体管TFT)控制,JP-A-2003-255856、 JP-A-2003-271095 、JP-A-2004-133240 、JP-A-2004-029791 、以及 JP-A-2004-093682中描述了此模式。发明内容图11示出了描述示例传统像素电路的示意图。将该像素电路排列在以行
排列的、提供控制信号的扫描线与以列排列的、提供视频信号的信号线SL交叉的部分，该电路包括取样(sampling)晶体管Trl、像素电容Cs、驱动晶 体管Trd、以及发光器件EL。取样晶体管Trl根据从扫描线提供的控制信号 导通，以对从信号线SL提供的视频信号进行取样。像素电容Cs保持对应于 所取样的视频信号的输入电压。驱动晶体管Trd根据在像素电容Cs处保持的 输入电压在预定的发光周期提供输出电流Ids。通常，输出电流Ids依赖于载 流子迁移率(carrier mobility ) p|i以及驱动晶体管Trd的沟道区域的阈值电压 Vth。发光器件以对应于具有从驱动晶体管Trd提供的输出电流的视频信号的 亮度发光。另外，在图ll所示的传统示例中，将像素电容Cs连接在驱动晶 体管Trd的栅极G和电源电位Vcc之间。另一方面，将发光器件EL的阳极 连接到驱动晶体管Trd的源极S，并将其阴极接地。将驱动晶体管Trd的漏极 连4^到电源电位Vcc。驱动晶体管Trd接收由栅极G在像素电容Cs处保持的输入电压，在源极 S和漏极D之间传送输出电流Ids，并将电流传送到发光器件EL。通常，发 光器件EL的发射亮度与传送的电流量成正比。此外，驱动晶体管Trd的输出 电流的供应量由栅极电压Vgs控制，即，由在像素电容Cs中写入的输入电压 控制。在像素电路中，施加到驱动晶体管Trd的栅极G的输入电压根据输入 视频信号变化，以控制提供给发光器件EL的电流量。这里，由下面的公式(1)表示驱动晶体管的工作特性。Ids=(l/2)"W/L)Cox(Vgs-Vth)2.. .(l)在晶体管特性的公式(l)中，Ids是在源极和漏极之间传送的漏极电流， 在像素电路中Ids为提供给发光器件的输出电流。Vgs是提供给栅极、以源极 为参考的栅极电压，在像素电路中Vgs是上述输入电压。Vth是晶体管的阈 值电压。另外，ia是构成晶体管的沟道的半导体薄膜的迁移率。此外，W是 沟道宽度，L是沟道长度，Cox是栅极电容。如从晶体管特性的公式(1 )可 显而易见的，在其中薄膜晶体管在饱和区域中工作的情况下，栅极电压Vgs 超过阈值电压Vth并增大，接着器件导通以传送漏极电流Ids。原理上，如晶 体管特性的公式(1)所表述的，如果栅极电压Vgs是恒定的，则总是将相同 量的漏极电流Ids提供给发光器件。因此，当将相同电平的视频信号提供给 构成屏幕的所有的单个像素时，所有的像素发出相同亮度的光，并可期望获 得屏幕的均匀性(uniformity )。
由有机电致发光器件组成的发光器件所需的驱动电流Ids的大小为每像 素几个pA,具有高的迁移率p的N沟道驱动晶体管是期望的，以减少视频 信号的振幅，从而意欲较低的功耗。图11所示的像素电路是源极跟随器型，其中将N沟道晶体管用作驱动晶体管Trd。然而，在图ll所示的像素电路中，出现了一个问题难以校正发光器件 EL的电流-电压特性(I-V特性)的退化(deterioration )。图12示出了描述 发光器件EL的I-V特性的图。横轴表示发光器件的阳极电压Va，纵轴表示 驱动电流Ids。在图ll所示的电路中，阳极电位Va等于驱动晶体管Trd的源 极电位，并且驱动电流通过驱动晶体管Trd传送的漏极电流Ids。如图12所 示，诸如有机电致发光器件之类的发光器件的I-V特性随时间退化，而特性 曲线随时间变得平直(flatten)。出于此考虑，在图11所示的源极跟随器像素 电路中，与发光器件的I-V特性的退化相关联，改变驱动晶体管Trd的工作 点(源极电位)，以导致图像持久性。为了克服传统问题，近年来，还提出了代替源极跟随器像素电路的自举 (bootstrap)像素电路。这样构成自举像素电路其中将像素电容连接到驱 动晶体管的栅极G和源极S之间。在自举像素电路中，由于驱动晶体管Trd 的栅极电压Vgs总是维持在像素电容中，尽管由于发光器件的I-V特性的老 化，阳极电位(即驱动晶体管的源极电位)改变，对应于栅极电压Vgs的输 出电流Ids可一直通过发光器件持续地传送，而不受发光器件EL的I-V特性 的影响。因此，尽管发光器件的I-V特性退化，也不会发生诸如屏幕亮度或 图像持久性的退化之类的降级的图像质量。除了发光器件的I-V特性的波动，像素电路还具有依赖于单个像素驱动 晶体管Trd的特性的变化。实际上，由诸如多晶硅之类的半导体薄膜构成的 薄膜晶体管(TFT)具有单个器件的器件特性的变化。具体地说，阈值电压 Vth不恒定，并且在每像素中变化。如从晶体管特性的公式(1)可显而易见 的，当每个驱动晶体管的阈值电压Vth变化时，尽管栅极电压Vgs是恒定的， 漏极电流Ids仍然变化，并且在每像素中亮度变化。因此，屏幕的均匀性被 损害。先前已经开发了并入取消驱动晶体管的阈值电压变化的功能的像素电 路。例如，其在JP-A-2004-133240中被公开。然而，即使具有校正发光器件的I-V特性的老化的自举功能、以及取消 驱动晶体管的阈值电压的变化的功能(阈值电压校正功能)的像素电路仍有
要解决的问题。阈值电压校正功能可取消影响提供给发光器件的输出电流的 阈值电压的影响。然而，驱动晶体管Trd的阈值电压的变化自身对自举功能 有不利的影响，并损害屏幕的均匀性，这是期望被解决的。根据本发明的实施例，要抑制驱动晶体管的阈值电压的变化，以获得屏幕的高的均匀性。本发明的实施例针对一种图像显示设备，包括像素阵列 部件、扫描器部件、以及信号部件，其中像素阵列部件由以行排列的第一扫 描线、第二扫描线、第三扫描线和第四扫描线，以列排列的信号线，在连接 到扫描线和信号线的矩阵中的像素电路，以及提供像素电路的操作所需的第 一电位、第二电位和第三电位的多条电源线组成，信号部件向第一信号线提 供视频信号，扫描器部件向第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线和第四扫 描线提供控制信号，并依次逐行扫描像素电路，每个像素电路包括取样晶体 管、驱动晶体管、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、像 素电容、以及发光器件。取样晶体管响应于从第一扫描线提供的控制信号在预定取样周期中导 通，并将从信号线提供的视频信号的信号电位取样到像素电容，像素电容根 据所取样的视频信号的信号电位将输入电压施加到驱动晶体管的栅极，驱动晶体管根据输入电压将输出电流提供给发光器件，在预定发光周期中发光器 件以根据具有从驱动晶体管提供的输出电流的视频信号的信号电位的亮度发 光，第一开关晶体管响应于从第二扫描线提供的控制信号先于取样周期导通， 并将驱动晶体管的栅极设置为第一电位，第二开关晶体管响应于从第三扫描 线提供的控制信号先于取样周期导通，并将驱动晶体管的源极设置为第二电 位，第三开关晶体管响应于从第四扫描线提供的控制信号先于取样周期导通， 并将驱动晶体管连接到第三电位，借此第三开关晶体管允许对应于驱动晶体 管的阈值电压的电压保持在像素电容中以校正阈值电压的影响，其也响应于 从第四扫描线提供的控制信号在发光周期中再次导通，并将驱动晶体管连接 到第三电位，以通过发光器件传送输出电流，其中使得驱动晶体管的沟道长 度大于单个开关晶体管的沟道长度，以抑制阈值电压的波动。另外，本发明的实施例是一种图像显示设备，包括像素阵列部件、扫 描器部件、以及信号部件，其中像素阵列部件由以行排列的第一扫描线、第 二扫描线、第三扫描线和第四扫描线，以列排列的信号线，在连接到扫描线 和信号线的矩阵中的像素电路，以及提供像素电路的操作所需的第一电位、
第二电位和第三电位的多条电源线组成，信号部件向信号线提供视频信号， 扫描器部件向第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线和第四扫描线提供控制 信号，并依次逐行扫描像素电路，每个像素电路包括取样晶体管、驱动晶体 管、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、像素电容、以及 发光器件，取样晶体管响应于从第一扫描线提供的控制信号在预定取样周期 中导通，并将从信号线提供的视频信号的信号电位取样到像素电容，像素电 容根据所取样的视频信号的信号电位将输入电压施加到驱动晶体管的栅极， 驱动晶体管根据输入电压将输出电流提供给发光器件，在预定发光周期中发光器件以根据具有从驱动晶体管提供的输出电流的视频信号的信号电位的亮 度发光，第一开关晶体管响应于从第二扫描线提供的控制信号先于取样周期 导通，并将驱动晶体管的栅极设置为第一电位，第二开关晶体管响应于从第 三扫描线提供的控制信号先于取样周期导通，并将驱动晶体管的源极设置为 第二电位，第三开关晶体管响应于从第四扫描线提供的控制信号先于取样周 期导通，并将驱动晶体管连接到第三电位，借此第三开关晶体管允许对应于 驱动晶体管的阈值电压的电压保持在像素电容中以校正阈值电压的影响，其 也响应于从第四扫描线提供的控制信号在发光周期中再次导通，并将驱动晶 体管连接到第三电位，以通过发光器件传送输出电流，其中将扫描器部件在 与在其上形成像素阵列部件的衬底的同 一衬底上形成，并使得驱动晶体管的 沟道长度大于构成扫描器部件的晶体管的沟道长度，以抑制阈值电压的波动。最好是，将驱动晶体管的沟道长度设置为10|im或更长。另外，在像素 电路中，设置驱动晶体管的沟道长度，使得在发光期间驱动晶体管的源极电 位变化，但是施加到驱动晶体管的栅极的输入电压不根据源极电位变化。另 外，在驱动晶体管中，其输出电流依赖于沟道区域中的载流子迁移率，在取 样周期期间第三开关晶体管导通，并将驱动晶体管连接到第三电位，当对信 号电位进行取样时将输出电流从驱动晶体管中提出，并将输出电流的负反馈 施加到像素电容，以校正输出电压，借此取消输出电流对载流子迁移率的依 赖于。根据本发明的实施例，加长驱动晶体管的信道长度以抑制阔值电压的变 化。利用此结构，在自举操作中减少了增益的变化，并可显著地提高屏幕的 均匀性。更具体地，使得驱动晶体管的沟道长度大于单个开关晶体管的沟道 长度，并抑制阈值电压的变化。与诸如小开关(mere switch)之类的在线性
区域中工作的开关晶体管相比较，根据特性的公式(1)的、在饱和区域中工 作的驱动晶体管的阈值电压很大地影响屏幕的均匀性，因此此结构是有效的。 另外，使得驱动晶体管的沟道长度大于构成外围扫描器的晶体管的沟道长度， 以抑制阈值电压的变化，其也是有效的。在其中由TFT工艺在同一衬底上形 成像素阵列部件和扫描器部件的情况下，驱动晶体管的阈值电压的变化很大地影响屏幕的均匀性，因此使扫描器部件的晶体管的沟道长度做的更长是有效的。在任何情况下，优选地将驱动晶体管的沟道长度设置为10(im或更长，借此可将阈值电压的变化范围抑制到不影响屏幕的均匀性的程度。


图1示出了描述根据本发明的实施例的图像显示设备的整体结构的框图；图2示出了描述图1所示的图像显示设备中形成的像素的电路图；图3示出了图2所示的像素电路的工作的示例示意图；图4示出了图2和图3所示的图像显示设备的工作的示例时序图；图5示出了根据本发明的实施例的图像显示设备的示例示意电路图；图6示出了根据本发明的实施例的图像显示设备的示例图；图7示出了描述根据本发明的实施例的图像显示设备的示例示意图；图8示出了图2和图3所示的图像显示设备的工作的另 一个示例时序图；图9示出了根据本发明的实施例的图像显示设备的示例示意图；图10示出了根据本发明的实施例的图像显示设备的示意图；图11示出了描述示范性传统像素电路的电路图；图12示出了描述发光器件的电流-电压特性的图；图13示出了描述根据本发明的实施例的显示设备的设备结构的横截面 视图；图14示出了描述根据本发明的实施例的显示设备的平面图的模块结构； 图15示出了描述根据本发明的实施例的具有显示设备的电视机的透视图；图16示出了描述根据本发明的实施例的具有显示设备的数字照相机的 透视图；图17示出了描述根据本发明的实施例的具有显示设备的笔记本个人电
脑的透视图；图18示出了描述根据本发明的实施例的具有显示设备的移动终端设备 的示意图；以及图19示出了描述根据本发明的实施例的具有显示设备的摄像机的透视图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的实施例。图l示出了描述根据本发 明的实施例的图像显示设备的整体结构的框图。如图所示，图像显示设备主 要由像素阵列部件1、扫描器部件和信号部件构成。像素阵列部件1由以行 排列的第一扫描线WS、第二扫描线AZ1、第三扫描线AZ2和第四扫描线DS、 和以列排列的信号线SL、和在连接到扫描线WS、 AZ1、 AZ2、和DS以及信 号线SL的矩阵中排列的像素电路2、以及提供单个像素电路2的操作所需的 第一电位Vssl、第二电位Vss2和第三电位Vcc的多条电源线构成。信号部 件由向信号线SL提供视频信号的水平选择器3构成。扫描器部件由写入扫描 器4、驱动扫描器5、第一校正扫描器71和第二校正扫描器72构成，它们向 第一扫描线WS、第四扫描线DS、第二扫描线AZ1和第三扫描线AZ2提供 控制信号，并依次逐行扫描像素电路。图2示出了描述图1所示的图像显示设备中并入的像素电路的示例结构 的电路图。如图所示，像素电路2包括取样晶体管Trl、驱动晶体管Trd、 第一开关晶体管Tr2、第二开关晶体管Tr3、第三开关晶体管Tr4、像素电容 Cs、以及发光器件EL。取样晶体管Trl响应于在预定的取样周期中从第一扫 描线WS提供的控制信号而导通，并将从信号线SL提供的视频信号的信号电 位取样到像素电容Cs。像素电容Cs根据所取样的视频信号的信号电位，将 输入电压Vgs施加到驱动晶体管Trd的栅极G。驱动晶体管Trd向发光器件 EL提供对应于输入电压Vgs的输出电流Ids。在预定发光周期中发光器件EL 以对应于从驱动晶体管Trd提供的输出电流Ids的视频信号的栝号电位的亮度 发光。先于取样周期，第一开关晶体管Tr2响应于从第二扫描线AZ1提供的控 制信号而导通，并将驱动晶体管Trd的栅极G设置为第一电位Vssl。先于取 样周期，第二开关晶体管Tr3响应于从第三扫描线AZ2提供的控制信号而导 通，并将驱动晶体管Trd的源极S设置为第二电位Vss2。先于取样周期，第 三开关晶体管Tr4响应于从第四扫描线DS提供的控制信号而导通，并将驱动 晶体管Trd连接到第三电位Vcc,借此第三开关晶体管Tr4允许对应于驱动晶 体管Trd的阈值电压Vth的电压保持在像素电容Cs中，并校正阈值电压Vth 的影响。此外，第三开关晶体管Tr4响应于从第四扫描线DS提供的控制信号 在发光周期期间再次导通，并将驱动晶体管Trd连接到第三电位Vcc,并通 过发光器件EL传送输出电流Ids。如从上面的描述可显而易见的，像素电路2由5个晶体管Trl至Tr4和 Trd、单个像素电容Cs、以及单个发光器件EL构成。晶体管Trl至Tr3和Trd 为N沟道多晶硅TFT。只有晶体管Tr4是P沟道多晶硅TFT。然而，本发明 的实施例不限于此，其可自由地混合N沟道和P沟道TFT。例如，发光器件 EL是具有阳极和阴极的二极管有机电致发光器件。然而，本发明的实施例不 限于此，发光器件包括所有通常发出由电流驱动的光的器件。图3示出了只描述图2所示的图像显示设备中提出的像素电路2部分的 示意图。清楚起见，加入了由取样晶体管Trl取样的视频信号Vsig、驱动晶 体管Trd的输入电压Vgs和输出电流Ids、以及发光器件EL的电容组件Coled。 以下，将参照图3描述像素电路2的操作。图4示出了描述图3所示的像素电路的时序图。将参照图4更具体地描 述图3所示的像素电路的操作。图4示出了施加到扫描线WS、 AZ1、 AZ2 和DS的控制信号沿时间基T的波形。为了简化符号，控制信号由与相应的 扫描线的符号相同的符号表示。由于晶体管Trl、 Tr2和Tr3为N沟道类型， 当扫描线WS、 AZ1和AZ2处于高电平时，它们导通，而当扫描线WS、 AZ1 和AZ2处于低电平时，它们截止。另一方面，由于晶体管Tr4是P沟道类型， 当扫描线DS处于高电平时，其截止，而当扫描线处于低电平时，其导通。 另外，此时序图还示出了控制信号WS、 AZ1、 AZ2和DS、以及驱动晶体管 Trd的栅极G和源极S中的电位变化的波形。在图4所示的时序图中，从T1到T8时刻的周期是单个场(field) ( lf)。 在单个场期间，每一行的像素阵列被依次扫描一次。该时序图示出了施加到 单行像素的控制信号WS、 AZ1、 AZ2和DS的波形。在该场开始之前的时刻TO,所有的控制信号WS、 AZ1、 AZ2和DS都 处于低电平。因此，N沟道晶体管Trl、 Tr2和Tr3都处于OFF (截止)状态，
而只有P沟道晶体管Tr4处于ON (导通)状态。因此，由于驱动晶体管Trd 通过处于ON状态的晶体管Tr4连接到电源Vcc,驱动晶体管Trd根据预定输 入电压Vgs向发光器件EL提供输出电流Ids。因此，发光器件EL在时刻TO 发光。此时，要施加到驱动晶体管Trd的输入电压Vgs由栅极电位(G)和 源极电位(S)之间的差值表示。在时刻T1该场开始，控制信号DS从低电平切换到高电平。因此，由于 晶体管Tr4截止，而且驱动晶体管Trd与电源Vcc分离开，停止发光而进入 不发光周期。因此，当周期进入时刻Tl,所有的晶体管Trl至Tr4都处于OFF 状态。随后，当进入时刻T2时，控制信号AZ1和AZ2处于高电平，接着开关 晶体管Tr2和Tr3导通。因此，驱动晶体管Trd的栅极G连接到参考电位Vssl ， 而源极S连接到参考电位Vss2。这里，满足Vssl-Vss2〉Vth,使得 Vssl-Vss2=Vgs>Vth,在这之后，准备在时刻T3进行Vth校正。换言之，从 T2到T3的期间对应于驱动晶体管Trd的重置周期。另外，当发光器件EL的 阈值电压是VthEL时，将其设置为VthEL>Vss2。因此，将负偏置施加到发 光器件EL,并将状态转换为所谓的反偏置状态。需要反偏置来顺利地执行 Vth校正操作和迁移率校正操作。在时刻T3，将控制信号AZ2转换到低电平，而就在此之后，也将控制信 号DS转换到低电平。因此，晶体管Tr3截止，而晶体管Tr4导通。因此，通 过像素电容Cs传送漏极电流Ids以开始Vth校正操作。此时，驱动晶体管Trd 的栅极G保持在Vssl，并且传送电流Ids直到驱动晶体管Trd截止。当其截 止时，将驱动晶体管Trd的源极电位(S)转换到Vssl-Vth。在漏极电流截断 之后的时刻T4,将控制信号DS再次转换到高电平以使开关晶体管Tr4截止。 此外，控制信号AZ1也返回到低电平，而开关晶体管Tr2也截止。因此，Vth 被保持并固定于像素电容Cs。如上所述，从T3到T4的期间是检测驱动晶体 管Trd的阈值电压Vth的周期。这里，从T3到T4的检测期间被称为Vth校 正周期。如上所述，在执行Vth校正之后，在时刻T5将控制信号WS切换到高电 平，并且取样晶体管Trl导通以将视频信号Vsig写入像素电容Cs。像素电容 Cs比发光器件EL的等效电容Coled小得多。因此，大多数视频信号Vsig被 写入像素电容Cs。准确地说，Vsig-Vssl ( Vsig和Vssl的差值)被写入像素
电容Cs。因此，驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs处于电平 (Vsig-Vss 1 +Vth ),之前检测的和保持的Vth被加到此时取样的Vsig-Vss 1 。 以下，为简化描述，当Vssl=OV时，栅极和源极之间的电压Vgs为Vsig+Vth, 如图4的时序图所示。执行视频信号Vsig的取样，直到控制信号WS返回到 低电平的时刻T6为止。换言之，从T5到T6的期间对应于取样周期。随后，在时刻T7将控制信号DS转换到低电平，并且开关晶体管Tr4导 通。因此，由于驱动晶体管Trd连接到电源Vcc，像素电路从不发光周期进 入发光周期。在之前的时刻T6，将控制信号WS转换到低电平，而取样晶体 管Trl已经截止。出于此考虑，将驱动晶体管Trd的栅极G与信号线SL分离 开。由于解除了视频信号Vsig的施加，当使开关晶体管Tr4导通时，允许驱 动晶体管Trd的栅极电位(G)升高，并且其与源极电位(S) —起升高。另 外，在根据该实施例的像素电路中，将驱动晶体管Trd的源极连接到发光器 件EL的阳极。出于此考虑，驱动晶体管Trd的源极电位(S)为此时发光器 件EL的阳极电位Va。图4所示的时序图也示出了发光器件EL的阳极电位 Va。在进入下一场之前的时刻T8,结束发光周期。如上所述，在时刻T7，允许驱动晶体管Trd的栅极电位(G)升高，并 且源极电位(S)也一起升高。此为自举操作。在自举操作期间，在像素电容 Cs中保持的栅极和源极之间的电压Vgs维持(Vsig+Vth)的值。换言之，自 举操作是在像素电容Cs中保持的Vgs维持恒定的同时，允许发光器件EL 的阳极电位Va升高。与驱动晶体管的源极电位(S)的升高(即，发光器件 EL的阳极电位Va的升高)相关联，发光器件EL的反偏置状态被取消，接 着输出电流Ids流动，以实际开始发光器件EL的发光。在通过将上面的晶体 管特性的公式(1 )的Vgs替换为Vsig+Vth得到的下面的公式(2)中给出了 此时漏极电流Ids和栅极电压Vgs之间的关系。Ids=k.^i(Vgs-Vth)2=K^(Vsig)2.. .(2)公式(2)中，k=(l/2)(W/L)Cox。从该特性的公式(2)可以看出消掉 了项Vth,并且向发光器件EL提供的输出电流Ids不依赖于驱动晶体管Trd 的阈值电压Vth。主要通过视频信号的信号电压Vsig确定漏极电流Ids。换言 之，发光器件EL以根据视频信号Vsig的亮度发光。此外，像素电路一直维 持栅极电压Vgs恒定，而不依赖于驱动晶体管的源极电位，即，发光器件的 阳极电位Va。由于自举功能，像素电路可以稳定地维持屏幕亮度，而不受发光器件EL的I-V特性随时间变化的影响。如上所述，即使具有并入其中的自举功能和阈值电压校正功能的像素电路仍有要解决的问题。将参照图5、先于描述本发明的实施例来描述此点。 图5示出了描述从图2所示的图像显示设备提出的单个像素电路的示意图。 基本上，其与图3所示的、描述像素电路的示意图相同，但是为了描述方便 还加入了寄生电容Cp。在薄膜晶体管中，寄生电容Cp存在于栅极和源极之 间。具体在像素电路中，取样晶体管Trl或开关晶体管Tr2的寄生电容Cp对 驱动晶体管Trd的操作有不利的影响。更具体地，晶体管Trl和Tr2的寄生 电容Cp导致自举操作中的电压损耗，并且这点与驱动晶体管Trd的阈值电压 Vth的变化有关，从而导致屏幕上的亮度差异。在理想的自举操作中，驱动 晶体管的源极电位的升高最好等于栅极电位的升高，并且栅极电压Vgs维持 恒定。换言之，自举增益为1是理想的。然而，实际上，由于寄生电容Cp 的影响，在自举中发生损耗，并且栅极电位的升高比源极电位的升高少该量。 这里的问题是自举增益中的损耗在各像素间不恒定，其通过接收单个像素电 路的驱动晶体管Vth的阈值电压的影响而变化。由于自举增益中的损耗的变 化，在屏幕上的各像素间发生亮度差异，从而损害均匀性。进一步参照图5，将详细描述自举增益中的损耗。由于在信号电压Vsig 被写入后驱动晶体管Trd的栅极和源极之间的电压Vgs已经预先经过了 Vth 校正，Vgs如下所示。Vgs=Vsig-Vssl+Vth随后，取样晶体管Trl截止，接着开关晶体管Tr4导通，借此驱动晶体 管Trd连接到电源Vcc，并且漏极电流Ids通过发光器件EL传送。此时，对 应于漏极电流Ids的电压施加到发光器件EL的阳极端子。在图4所示的时序 图中，此时的阳极电压(驱动晶体管的源极电压)由Va表示。因此，在发光 操作时，驱动晶体管的源极电压升高Va-Vssl+Vth。另一方面，由于驱动晶体 管Trd的栅极电压具有寄生电容Cp,该栅极电压的升高如下 (Va-Vssl+Vth)xCs/(Cs+Cp)如上所述，在自举操作之后的Vgs由下面的公式(3 )表示。另外，对应于该 Vgs的漏极电流Ids由下面的公式(4)给出。然而，在公式(3)中，为简化 描述Vssl为0V。Vgs=Vsig-Vss 1 +Vth-(Va-Vss 1 +Vth) 'Cp/(Cs+Cp)<formula>formula see original document page 16</formula>
表示自举之后的Vgs的公式(3)包括第三项中自举增益的损耗，其具有 小于理想的1的值。在自举增益的损耗方面，包括变量Va和Vth，而Cp/(Cs+Cp) 为系数。通常，由于发光器件特性在各像素间变化不大，可忽略阳极电位Va 中的变化。与之对照，驱动晶体管的阈值电压Vth对于每个像素都变化。出 于此考虑，自举增益中的损耗的项对于每个像素都变化，而发射亮度在各像 素间不均匀。通常，像素电容Cs大约为200fF,而寄生电容Cp大约为5ff。因此，自 举增益Cp/(Cs+Cp)中的损耗大约为2.5。/。。出于此考虑，Vth的大约2.5。/。的变 化不可避免地包含在公式(4)表示的发光电流Ids中。例如，假定驱动晶体 管Trd的Vth变化的最大值和最小值之间的宽度是2V,由自举增益中的损耗 导致的Vgs变化为50mV。这里，假定其中屏幕均匀性最明显的全白显示 (white display )中的Vgs=2V，由50mV的差异造成的亮度变化大约为5%， 其为视觉上可见的。因此，减少了面板的产量。通常，在制造工艺上，将驱 动晶体管的Vth的变化分布在屏幕上的条紋中。因此，在屏幕上发生条紋中 的不均匀(unevenness),导致面板产量的减少。如从上述分析可显而易见的，由于像素电路具有寄生电容Cp，原理上不 可避免地在自举增益中具有损耗。假定对于整个屏幕自举增益中的损耗在每 个像素中均匀地发生，仅仅略微减少了亮度，但图像质量没有被不利地影响。 然而，由于每个像素具有驱动晶体管的阈值电压Vth中的变化，自举增益中 的损耗受此影响，并在各像素间变化。接着，在本发明的实施例中，为了抑 制各像素间自举增益中的损耗中的变化，每个像素的驱动晶体管中的Vth变 化被抑制。更具体地，将驱动晶体管Trd的沟道长度L设计成较长，所述驱 动晶体管Trd控制发光器件EL的发光电流Ids,借此驱动晶体管Vth的阈值 电压中的变化可被抑制。将参照图6所示的图描述此点。图6示出了描述薄 膜晶体管的长度L和Vth变化之间的关系的图。横轴表示长度L，纵轴表示 Vth变化(偏移)。如从图可显而易见的，在具有多晶硅薄膜作为器件区域的 薄膜晶体管中，长度L越长，Vth变化越小。多晶硅薄膜由硅晶体颗粒的集 合组成，所述多晶硅薄膜在晶体颗粒的分布中具有局部变化。延长作为传送 电流的方向的沟道长度，借此使得晶体颗粒的分布中的变化被平均，使阈值
电压中的变化减少该量。通常，诸如有机电致发光器件之类的发光器件所需的驱动电流为每像素几个pA。为了减少输入视频信号的振幅并意欲低功耗，将驱动晶体管Trd的 尺寸比W/L设置为大到可以增强电流驱动性能。另一方面，最好是减小高分 辨率面板的像素尺寸，因此最好是驱动晶体管Trd的器件面积较小。因此， 为了设计驱动晶体管Trd以具有尽可能大的尺寸比和更小的器件面积，通常， 倾向于设计驱动晶体管Trd的较小的长度L (沟道长度)。然而，在具有器件 区域中的低温多晶硅的TFT中，如图6所示，随着驱动晶体管的长度变得更 短，Vth特性中的变化退化。假定将驱动晶体管Trd的长度L设计成较短， 由于Vth特性中的变化，尽管在取消Vth的操作中将Vth的影响从漏极电流 Ids中移除，由自举增益中的损耗导致的Vth变化仍在屏幕上可见，导致均匀 性退化。如从上述公式(3)可显而易见的，在这样的具有大于周围像素的驱 动晶体管Trd的Vth的驱动晶体管Trd的Vth的像素中，亮度相对于周围像 素的亮度被更多地减少，而在具有小于周围像素的Vth的Vth的像素中，亮 度相对较高。出于此考虑，在屏幕上发生类似于条紋的不均匀。针对图像质量的缺陷的措施，在本发明的实施例中，将驱动晶体管Trd 的长度L设置为较长。更具体地，最好是，将驱动晶体管Trd的长度L设计 为10(im或更长。在其中长度为10pm或更长的情况下，如从图6所示的图可 显而易见的，Vth在IV内变化。这里，在其中自举增益中的损耗为2.5%的 情况下，由自举增益中的损耗导致的Vgs变化为25mV。假定在白色灰度中 施加到驱动晶体管Trd的栅极电压Vgs=2V，由公式(3 )得到由变化导致的 亮度差异为2.5%。通常，由于在白色灰度中的不均匀中可见的亮度差异为2% 至3%,因此将长度L设计为10pm或更长，其允许由自举增益中的损耗导致 的亮度变化可以为难以在视觉上可见的程度。因此，可增加制造面板的产量。 如从图6所示的图可显而易见的，为了达到较高的图像质量，期望驱动晶体 管Trd的长度L最好为15pm至20|mi。另外，依赖于于像素电路的比例因数，有时难以通过绝对的数值来定义 驱动晶体管Trd的长度L。同样在此情况下，使得驱动晶体管Trd的沟道长度 L大于开关晶体管Tr2、 Tr3和Tr4的沟道长度是有效的，并且阈值电压Vth 中的变化被抑制。驱动晶体管Trd的阈值电压Vth中的变化通过自举增益中 的损耗很大地影响了亮度。接着，这是有效的将驱动晶体管的沟道长度L
设置为大于构成像素的其它开关器件的长度，以抑制亮度变化。另外，在使用低温多晶硅TFT的面板中，除了像素阵列部件，扫描器部件有时也以相同 的低温多晶硅TFT工艺集成或形成。在此情况下，使得像素阵列部件的每个 像素中包括的驱动晶体管Trd的沟道长度L大于构成扫描器部件的晶体管的 沟道长度是有效的，并且阈值电压Vth中的变化被抑制。驱动晶体管的阈值 电压很大地影响像素的亮度，并且使得沟道长度大于扫描器部件的晶体管的 沟道长度以增强屏幕的均匀性是有效的。图7示出了描述在驱动晶体管中发生Vth变化的原因的示意图。如图所 示，显示设备由单个绝缘衬底(平面面板0)组成。在面板0上，形成像素 阵列部件1,以及在外围集成和形成写入扫描器4、驱动扫描器5以及水平选 择器3。类似于在中心的像素阵列部件1,这些外围驱动部件由薄膜晶体管集 成和形成。通常，薄膜晶体管具有作为器件区域的多晶硅薄膜。例如，对于 多晶硅薄膜，非晶硅薄膜沉积在绝缘衬底上，将激光束施加到其上用于结晶， 接着该膜转换为多晶硅薄膜。例如，对于激光束的施加，在将膜从上到下依 次碾压在面板0上的同时施加线激光束，借此将非晶硅膜转换为多晶硅膜。 当在施加激光束的过程中在激光输出中发生局部波动时，在面板0的垂直方 向多晶硅膜的可结晶性发生差异，而且这作为薄膜晶体管的阔值电压中的波 动的结果而出现。因此，典型地，阈值电压中的波动在面板0的水平方向上 沿着激光束的线出现。在图中所示的示例中，这些线的部分中的阈值电压Vth 高于周围的阈值电压Vth,而其它线的阈值电压Vth低于周围的阈值电压Vth。 由于Vth中的波动造成自举增益中的波动，因此沿着这些线出现条紋中亮度 的不均匀。当Vth变得小于平均值，自举增益中的损耗也较小。因此，发生 比周围更亮的条紋。与此相反，当Vth变得大于平均值时，自举增益中的损 耗较大，导致条紋比周围更暗。图8示出了描述图2和图3所示的图像显示设备的另一个示例驱动方法 的时序图。釆用与图4所示的时序图的符号类似的符号以便更易于理解。与 图4所示的驱动方法之间的区别在于除了阈值电压校正操作和自举操作之 外，该驱动方法还执行迁移率校正操作。以下，将详细描述图8所示的驱动 方法。在该场开始之前的时刻TO,所有的控制信号WS、 AZ1、 AZ2和DS 都处于低电平。因此，N沟道晶体管Trl、 Tr2和Tr3都处于OFF状态，而只 有P沟道晶体管Tr4处于ON状态。因此，由于驱动晶体管Trd通过处于ON
状态的晶体管Tr4连接到电源Vcc,所以驱动晶体管Trd根据预定输入电压 Vgs向发光器件EL提供输出电流Ids。因此，发光器件EL在时刻TO发光。 此时，要施加到驱动晶体管Trd的输入电压Vgs由栅极电位(G)和源极电 位(S)之间的差值表示。在该场开始的时刻Tl,控制信号DS从低电平切换到高电平。因此，由 于晶体管Tr4截止，而且驱动晶体管Trd与电源Vcc分离开，因此停止发光 而进入不发光周期。因此，当进入时刻T1时，所有的晶体管Trl至Tr4都处 于OFF状态。随后，当周期进入时刻T2时，控制信号AZ1和AZ2处于高电平，接着 开关晶体管Tr2和Tr3导通。因此，驱动晶体管Trd的栅极G连接到参考电 位Vssl,而源极S连接到参考电位Vss2。这里，满足Vssl-Vss2〉Vth,使得 Vssl-Vss2=Vgs>Vth,在这之后，准备在时刻T3进行Vth校正。换言之，从 T2到T3的期间对应于驱动晶体管Trd的重置周期。另外，当发光器件EL的 阈值电压是VthEL时，将其设置为VthEL〉Vss2。因此，将负偏置施加到发 光器件EL，该状态为所谓的反偏置状态。需要反偏置状态来顺利地执行Vth 校正操作和迁移率校正操作。在时刻T3，将控制信号AZ2转换到低电平，而就在此之后，也将控制信 号DS转换到低电平。因此，晶体管Tr3截止，而晶体管Tr4导通。因此，通 过像素电容Cs传送漏极电流Ids以开始Vth校正操作。此时，驱动晶体管Trd 的栅极G保持在Vssl,传送电流Ids直到驱动晶体管Trd截止。当其截止时， 驱动晶体管Trd的源极电位(S )转换到Vssl-Vth。在漏极电流截断之后的时 刻T4，将控制信号DS再次转换到高电平以使开关晶体管Tr4截止。此外， 控制信号AZ1也返回到低电平，而开关晶体管Tr2也截止。因此，Vth被保 持并固定于像素电容Cs。如上所述，从T3到T4的期间是^^测驱动晶体管 Trd的阈值电压Vth的周期。这里，从T3到T4的检测期间被称为Vth校正 周期。如上所述，在执行Vth校正之后，在时刻T5将控制信号WS切换到高电 平，并且取样晶体管Trl导通以将视频信号Vsig写入像素电容Cs。像素电容 Cs比发光器件EL的等效电容Coled小得多。因此，大多数视频信号Vsig被 写入像素电容Cs。准确地说，Vsig-Vssl (Vsig和Vssl的差值)被写入4象素 电容Cs。因此，驱动晶体管Trd的栅极G和源极S之间的电压Vgs处于电平(Vsig-Vss 1 +Vth)，之前检测的和保持的Vth被加到此时取样的Vsig-Vss 1 。 以下，为简化描述，当Vssl=OV时，栅极和源极之间的电压Vgs为Vsig+Vth, 如图4的时序图所示。执行视频信号Vsig的取样，直到控制信号WS返回到 低电平的时刻T7为止。换言之，从T5到T7的期间对应于取样周期。随后，在完成取样周期的时刻T7之前的时刻T6,将控制信号DS转换 到低电平，并且开关晶体管Tr4导通。因此，由于驱动晶体管Trd连接到电 源Vcc，所以像素电路从不发光周期进入发光周期。如上所述，在取样晶体 管Trl仍处于ON状态和开关晶体管Tr4处于ON状态的从T6到T7的期间， 驱动晶体管Trd的迁移率被校正。换言之，在此示例中，在从T6到T7的期 间，取样周期的后面的部分与发光周期的开始的部分重合，迁移率被校正。 另外，在其中迁移率被校正的发光周期的开始，由于发光器件EL实际上处 于反偏置状态，其不发光。在校正迁移率的从T6到T7的期间中，在其中驱 动晶体管Trd的栅极G固定到-f见频信号Vsig的电平上的状态中，漏极电流Ids 在驱动晶体管Trd上传送。这里，由于设置Vssl-Vth〈VthEL以允许发光器件 EL处于反偏置状态，因此呈现筒单电容特性，而不是二极管特性。因此，通 过驱动晶体管Trd传送的电流Ids被写入电容CK:s+Coled，其将像素电容Cs 与发光器件EL的等效电容Coled合并。因此，驱动晶体管的源极电位(S) 升高。在图4所示的时序图中，此升高由AV表示。由于最后要从在像素电 容Cs中保持的栅极和源极之间的电压Vgs中减去该升高AV，其意味着施加 了负反馈。如上所述，类似地将驱动晶体管Trd的输出电流Ids的负反馈施加 到驱动晶体管Trd的输入电压Vgs,借此可校正迁移率)i。另外，可通过调节 从T6到T7的期间的时间宽度t以校正迁移率，来优化负反馈AV的量。在时刻T7,将控制信号WS转换到低电平，并且取样晶体管Trl截止。 因此，驱动晶体管Trd的栅极G与信号线SL分离开。由于解除了视频信号 Vsig的施加，因此允许驱动晶体管Trd的栅极电位(G)升高，其与源极电 位(S)—起升高。在此期间，在像素电容Cs中保持的栅极和源极之间的电 压维持(Vsig-AV +Vth)的值。与源极电位(S)的升高相关联，发光器件 EL的反偏置状态被取消，接着输出电流Ids流动，以实际开始发光器件EL 的发光。在通过将上面的晶体管特性的公式(1 )的Vgs替换为Vsig-AV+Vth 得到的下面的公式(5)中给出了此时漏极电流Ids和栅极电压Vgs之间的关 系。Ids=k(i( Vgs墨Vth)/=K(i(Vsig)z…(5)公式(5)中，k=(l/2)(W/L)Cox。从该特性的公式(5)可以看出去除 了项Vth,并且向发光器件EL提供的输出电流Ids不依赖于驱动晶体管Trd 的阈值电压Vth。主要通过视频信号的信号电压Vsig确定漏极电流Ids。换言 之，发光器件EL根据对应于视频信号Vsig的亮度发光。此时，Vsig由反馈 AV的量校正。校正量AV工作，从而取消位于特性的公式(5)的系数部分 的迁移率p的影响。因此，漏极电流Ids基本上只依赖于于视频信号Vsig。最后，在时刻T8，将控制信号DS转换到高电平，开关晶体管Tr4截止， 结束发光，并且该场也结束。在此之后，处理进入到随后的场，并再次重复 Vth校正操作、迁移率校正操作、以及发光操作。图9示出了描述在校正迁移率的从T6到T7的期间中像素电路2的状态 的电路图。如图所示，在校正迁移率的从T6到T7的期间中，取样晶体管Trl 和开关晶体管Tr4导通，而剩下的开关晶体管Tr2和Tr3截止。在此状态中， 驱动晶体管Tr4的源极电位(S )为Vssl-Vth。源极电位(S )也是发光器件 EL的阳极电位。如上所述，设置Vssl-Vth<VthEL,因此发光器件处于反偏 置状态，并呈现简单电容特性，而不是二极管特性。因此，通过驱动晶体管 Trd传送的电流Ids流入电容C=Cs+Coled,其将像素电容Cs与发光器件EL 的等效电容Coled合并。换言之，将漏极电流Ids—部分的负反馈施加到像素 电容Cs以校正迁移率。图IO示出了描述上述晶体管特性的公式(5)的图，其中纵轴表示Ids, 横轴表示Vsig。在图的下面，也示出了特性的公式(5)。图IO所示的图描述 了将像素1与像素2进行比较的特性曲线。像素1的驱动晶体管的迁移率p 相对较大。与此相反，在像素2中包括的驱动晶体管的迁移率p相对较小。 如上所述，当驱动晶体管由多晶硅薄膜晶体管构成时，不可避免地在各像素 间改变迁移率p。例如，在其中将相同电平的视频信号的信号电位Vsig写入 像素1和2的情况下，如果根本没有校正迁移率，则在通过具有较大的迁移 率[i的像素1传送的输出电流Idsl，和通过具有较小的迁移率p的像素2传送 的输出电流Ids2，之间发生较大的差异。如上所述，由于在输出电流Ids之间 发生由迁移率|1的变化导致的较大的差异，因此发生损害屏幕的均匀性的类 似于条紋的不均匀。接着，在本发明的实施例中，将输出电流的负反馈施加到输入电压侧，
借此取消迁移率中的变化。如可从晶体管特性的公式(1)显而易见的是，迁 移率越大，漏极电流Ids越大。因此，由于迁移率更大，负反馈的量AV变得更大。如图IO中的图所示，具有较大的迁移率ji的像素1的负反馈AV1的 量大于具有较小的迁移率的像素2的负反馈AV2的量。因此，由于迁移率ji 更大，施加更大的负反馈，并且接着变化可被抑制。如图中所示，当在具有 较大的迁移率ji的像素1中校正AV1时，输出电流大幅度地从Idsl，下降到 Idsl。另一方面，由于具有较小的迁移率!i的像素2的校正量AV2较小，输 出电流Ids2，不会如此大幅度地下降到Ids2。因此，Idsl约等于Ids2，并且迁 移率中的变化被取消。由于是在从黑色电平(black level)到白色电平(white level)的Vsig的整个范围中执行迁移率中的变化的取消，因此屏幕的均匀性 非常高。总之，在其中存在具有不同迁移率的像素1和2的情况下，具有较 大迁移率的像素1的校正量AV1小于具有较小迁移率的像素2的校正量 △V2。换言之，由于迁移率更大，AV更大，Ids的减少的值更大。因此，使 得具有不同迁移率的像素的电流值的迁移率相等，而迁移率中的变化可被校 正。下面将描述用于参考的上述迁移率校正的数值分析。如图9所示，在其 中晶体管Trl和Tr4导通的状态中，对于驱动晶体管Trd的源极电位，采用 变量V用于分析。通过驱动晶体管Trd传送的漏极电流Ids如下面的公式(6 ) 所示，其中驱动晶体管Trd的源极电位(S)为V。Ids=MVgs-Vth)2=MVsig-V-Vth)2 ... (6)另外，根据漏极电流Ids和电容C (=Cs+Coled)之间的关系，保持 Ids=dQ/dt=CdV/dt,如下面的公式(7)所示。才艮才居
<formula>formula see original document page 22</formula> <formula>formula see original document page 22</formula>将公式(6)代入公式(7)，对两边都作积分。这里，源极电压V的初
始状态是-Vth，迁移率变化的校正时间(T6至T7)是t。当求解了此微分方 程时，由下面的公式(8)给出关于校正迁移率的时间t的像素电流。他,(~， )2…(8)根据本发明的实施例的显示设备具有如图13所示的薄膜的设备结构。此 图示示意性地示出了在绝缘衬底上形成的像素的横截面结构。如图所示，该 像素包括包括多个薄膜晶体管(图中示出了单个TFT)的晶体管部件、诸 如孔电容(holing capacitance )之类的电容部件、以及诸如有机电致发光器件 的发光部件。晶体管部件和电容部件通过TFT工艺在衬底上形成，在其上层 压有诸如有机电致发光器件之类的发光部件。将透明相对衬底(transparent counter substrate )利用粘合剂结合到其上，以形成平面面板。如图14所示，根据本发明的实施例的显示设备可包括平面模块形状的显 示设备。例如，在绝缘村底上，将像素阵列部件排列，其中将由有机电致发 光器件、薄膜晶体管、以及薄膜电容组成的像素在矩阵中集成和形成。施加 粘合剂，从而包围像素阵列部件(像素矩阵部件)，将诸如玻璃衬底之类的相 对衬底结合以形成显示模块。在透明相对衬底上，如需要可以放置色彩滤波 器、保护膜以及遮光膜(light shielding film )。例如，在显示模块上，可放置 FPC (柔性印刷电路，flexible printed circuit),作为连接器以外部地将信号输 入和输出到像素阵列部件。各种领域(诸如数字照相机、笔记本个人电脑、移动电话、摄像机)中的电 子装置的显示器，其中将输入到电子装置或在电子装置中生成的视频信号显 示为图像或视频。以下，示出由这样的显示设备适配而成的示范性电子装置。图15示出了由本发明的实施例适配而成的电视机，包括由前面板12、 滤波器玻璃13等等构成的视频显示屏幕11,该电视机通过使用根据本发明 的实施例的用于视频显示屏幕11的显示设备而制造。图16示出了由本发明的实施例适配而成的数字照相机，上图是前视图， 下图是后视图。此数字照相机包括成像镜头、闪光灯发光部件15、显示部件 16、控制开关、菜单开关、快门等等，该数字照相机通过使用根据本发明的 实施例的用于显示部件16的显示设备而制造。
图17示出了由本发明的实施例适配而成的笔记本个人计算机，包括键 盘21，当将字母输入到主体20时该键盘21工作；以及主外壳，包括显示图 像的显示部件22,该笔记本个人计算机通过使用根据本发明的实施例的用于 显示部件22的显示设备而制造。图18示出了由本发明的实施例适配而成的移动终端设备，左图示出了其 开盖，右图示出了其合盖。该移动终端设备包括上外壳23、下外壳24、接合 部件(这里是铰接部件)25、显示屏26、子显示屏27、图像光(picture light) 28、摄像头29等等，该移动终端设备通过使用根据本发明的实施例的用于显 示屏26和子显示屏27的显示设备而制造。图19示出了由本发明的实施例适配而成的摄像机，包括主体20;镜 头34,用于对朝前的端面(side surface )上的物体摄像；当摄像时的开始/停 止开关35;监视器36等等，该摄像机通过使用根据本发明的实施例的用于 监视器36的显示设备而制造。本领域普通技术人员应理解可依赖于在附加的权利要求书或其等价物 的范围内的设计要求和其它因素，产生各种修改、组合、子组合和变化。本发明包含涉及2006年8月18日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-222846的主题，通过引用将该申请的全部内容合并于此。
权利要求
1.一种图像显示设备，包括像素阵列部件；扫描器部件；以及信号部件，其中所述像素阵列部件包括以行排列的第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线和第四扫描线，以列排列的信号线，连接到所述扫描线和信号线的矩阵中的像素电路，以及提供像素电路的操作所需的第一电位、第二电位和第三电位的多条电源线，所述信号部件向所述信号线提供视频信号，所述扫描器部件向所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述第三扫描线和所述第四扫描线提供控制信号，并依次逐行扫描所述像素电路，每个所述像素电路包括取样晶体管、驱动晶体管、第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管、像素电容、以及发光器件，所述取样晶体管响应于从所述第一扫描线提供的控制信号在预定取样周期中导通，并将从所述信号线提供的视频信号的信号电位取样到所述像素电容，所述像素电容根据所取样的视频信号的信号电位将输入电压施加到驱动晶体管的栅极，驱动晶体管根据输入电压将输出电流提供给所述发光器件，在预定发光周期中，所述发光器件根据具有从所述驱动晶体管提供的输出电流的所述视频信号的信号电位的亮度发光，所述第一开关晶体管响应于从所述第二扫描线提供的控制信号先于所述取样周期导通，并将所述驱动晶体管的栅极设置为所述第一电位，所述第二开关晶体管响应于从所述第三扫描线提供的控制信号先于所述取样周期导通，并将所述驱动晶体管的源极设置为所述第二电位，以及所述第三开关晶体管响应于从所述第四扫描线提供的控制信号先于所述取样周期导通，并将所述驱动晶体管连接到所述第三电位，借此所述第三开关晶体管允许对应于所述驱动晶体管的阈值电压的电压保持在所述像素电容中以校正阈值电压的影响，以及所述第三开关晶体管也响应于从所述第四扫描线提供的控制信号在所述发光周期中再次导通，并将所述驱动晶体管连接到所述第三电位，以提高所述发光器件传送输出电流，其中使得所述驱动晶体管的沟道长度大于所述单个开关晶体管的沟道长度，以抑制阈值电压中的波动。
2. —种图像显示设备，包括像素阵列部件； 扫描器部件；以及 信号部件，其中所述像素阵列部件包括以行排列的第一扫描线、第二扫描线、第三扫描线和第四扫描线、以列 排列的信号线、连接到所述扫描线和信号线的矩阵中的像素电路、以及提供 像素电路的操作所需的第一电位、第二电位和第三电位的多条电源线，所述信号部件向所述信号线提供视频信号，所述扫描器部件向所述第一扫描线、所述第二扫描线、所述第三扫描线 和所述第四扫描线提供控制信号，并依次逐行扫描所述像素电路，每个所述像素电路包括取样晶体管、驱动晶体管、第一开关晶体管、第 二开关晶体管、第三开关晶体管、像素电容、以及发光器件，所述取样晶体管响应于从所述第一扫描线提供的控制信号在预定取样周 期中导通，并将从所述信号线提供的视频信号的信号电位取样到所述像素电 容，所述像素电容根据所取样的视频信号的信号电位将输入电压施加到驱动 晶 体管的栅极，驱动晶体管根据输入电压将输出电流提供给所述发光器件，在预定发光 周期中，所述发光器件根据具有从所述驱动晶体管提供的输出电流的所述视 频信号的信号电位的亮度发光，所述第一开关晶体管响应于从所述第二扫描线提供的控制信号先于所述 取样周期导通，并将所述驱动晶体管的栅极设置为所述第 一电位，所述第二开关晶体管响应于从所述第三扫描线提供的控制信号先于所述 取样周期导通，并将所述驱动晶体管的源极设置为所述第二电位，以及所述第三开关晶体管响应于从所述第四扫描线提供的控制信号先于所述 取样周期导通，并将所述驱动晶体管连接到所述第三电位，借此所述第三开 关晶体管允许对应于所述驱动晶体管的阈值电压的电压保持在所述像素电容 中以校正阈值电压的影响，以及所述第三开关晶体管也响应于从所述第四扫 描线提供的控制信号在所述发光周期中再次导通，并将所述驱动晶体管连接 到所述第三电位，以通过所述发光器件传送输出电流，其中将所述扫描器部件在与所述像素阵列部件形成的衬底的同 一衬底上 形成，以及使得所述驱动晶体管的沟道长度大于构成所述扫描器部件的晶体管的沟 道长度，以抑制阈值电压的波动。
3. 根据权利要求1或2的所述图像显示设备，其中将所述驱动晶体管的 沟道长度设置为10)im或更长。
4. 根据权利要求1或2的所述图像显示设备，其中在所述像素电路中， 设置所述驱动晶体管的沟道长度，使得在所述发光周期期间，所述驱动晶体 管的源极电位变化，而施加到所述驱动晶体管的栅极的输入电压不根据所述 源极电位变化。
5. 根据权利要求1或2的所述图像显示设备，其中在所述驱动晶体管中， 其输出电流依赖于沟道区域中的载流子迁移率，以及所述第三开关晶体管在所述取样周期期间导通，并将所述驱动晶体管连 接到所述第三电位，在对所述信号电位进行取样的同时将所述输出电流从所 述驱动晶体管中提出，并将所述输出电流的负反馈施加到所述像素电容，以 校正所述输入电压，借此取消所述输出电流对所述载流子迁移率的依赖于。
6. —种具有根据权利要求1的所述显示设备的电子装置。
7. 图像显示设备，包括 以行排列的扫描线； 以列排列的信号线；以及连接到所述扫描线和信号线的矩阵中的像素电路， 其中每个所述像素电路包括取样晶体管、驱动晶体管、像素电容、以及发光器件，所述取样晶体管具有连接到所述扫描线的栅极、连接到所述信号线的源极、以及连接到所述驱动晶体管的栅极的漏极，所述像素电容连接到所述驱动晶体管的源极和栅极之间，以及 使得所述驱动晶体管的沟道长度大于所述单个开关晶体管的沟道长度，以抑制阈值电压中的波动。
全文摘要
一种图像显示设备，包括像素阵列部件，其由以下组成以行排列的第一至第四扫描线、以列排列的信号线、连接到扫描线和信号线的矩阵中的像素电路、以及提供像素电路工作所需的第一至第三电位的多条电源线；信号部件，其向信号线提供视频信号；以及扫描器部件，其向第一至第四扫描线提供控制信号，并依次逐行扫描像素电路，其中像素电路包括取样晶体管、驱动晶体管、第一至第三开关晶体管、像素电容、以及发光器件，使得驱动晶体管的沟道长度大于开关晶体管的沟道长度，以抑制阈值电压中的波动。
文档编号G09G3/36GK101127183SQ20071014265
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月20日 优先权日2006年8月18日
发明者三並彻雄, 三富丰, 古龟贵央, 山下淳一 申请人:索尼株式会社